Se uma estação base em uma rede local tenta usar um feixe direcional para transmitir um sinal para um usuário que está tentando se conectar à rede – em vez de usar uma transmissão de rede de área ampla, como as estações base normalmente fazem – como ela sabe em que direção enviar o feixe?
Pesquisadores da Rice University e da Brown University desenvolveram um método de descoberta de link em 2020 usando radiação terahertz, com ondas de alta frequência acima de 100 gigahertz. Para este trabalho, eles adiaram a questão do que aconteceria se uma parede ou outro refletor próximo criasse um caminho sem linha de visão (NLOS) da estação base para o receptor e focado na situação mais simples, onde o único caminho existente estava ao longo da linha de visão (LOS).
No APL Photonics, os mesmos pesquisadores abordam essa questão considerando dois tipos diferentes de transmissores genéricos e explorando como suas características podem ser usadas para determinar se um caminho de NLOS contribui para o sinal recebido pelo receptor.
“Um tipo de transmissor envia todas as frequências mais ou menos na mesma direção”, disse Daniel Mittleman, co-autor e professor de engenharia da Brown, “enquanto o outro tipo envia frequências diferentes em direções diferentes, exibindo forte dispersão angular. A situação é bastante diferente nesses dois casos diferentes. ”
O trabalho dos pesquisadores mostra que o transmissor enviando frequências diferentes em direções diferentes tem vantagens distintas em sua capacidade de detectar o caminho de NLOS e diferenciá-lo do caminho de LOS.
“Um receptor bem projetado seria capaz de detectar ambas as frequências e usar suas propriedades para reconhecer os dois caminhos e diferenciá-los”, disse Mittleman.
Muitos relatórios recentes dentro da literatura acadêmica enfocaram vários desafios envolvidos no uso de sinais terahertz para comunicações sem fio. Na verdade, o termo 6G se tornou uma palavra da moda para abranger as gerações futuras de sistemas sem fio que usam esses sinais de ultra-alta frequência.
“Para que os sinais terahertz sejam usados para comunicações sem fio, muitos desafios devem ser superados, e um dos maiores é como detectar e explorar os caminhos do NLOS”, disse Mittleman.
Este trabalho está entre os primeiros a fornecer uma consideração quantitativa de como detectar e explorar caminhos de NLOS, bem como uma comparação do comportamento de diferentes transmissores neste contexto.
“Para cenários internos mais realistas que podemos imaginar para uma rede sem fio acima de 100 gigahertz, a questão do caminho do NLOS definitivamente exigirá uma consideração cuidadosa”, disse Mittleman. “Precisamos saber como explorar essas oportunidades de link para manter a conectividade.”
Se, por exemplo, o caminho LOS estiver bloqueado por algo, um caminho NLOS pode ser usado para manter o link entre a estação base e o receptor.
“Curiosamente, com um transmissor criando uma forte dispersão angular, às vezes um link NLOS pode fornecer conectividade ainda mais rápida do que o link LOS”, disse Yasaman Ghasempour, co-autor e professor assistente da Rice University. “Mas você não pode aproveitar essas oportunidades se não souber que o caminho do NLOS existe ou como encontrá-lo.”
Publicado em 28/04/2021 12h19
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